JPH0555008U

JPH0555008U - 調軸装置

Info

Publication number: JPH0555008U
Application number: JP10689091U
Authority: JP
Inventors: 秀樹長岡
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-12-25
Filing date: 1991-12-25
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は、構成が簡単で且つコンパクトである
と共に、数ミクロンオーダーの微調整が可能な調軸装置
を提供する。【構成】調軸装置は、調節機構本体１４と、対物レンズ
３が嵌入可能な嵌入部と、この嵌入部上部に丸アリ加工
された丸アリ部１９と、この丸アリ部１９を３等分した
位置に設けられた第１ないし第３の押圧ピン２１、２
３、２５と、第１の押圧ピン２１を丸アリ部１９方向に
付勢させるバネ３１と、第２及び第３の押圧ピン２３、
２５に夫々設けられた第１の平歯車３７と、これら平歯
車３７に夫々噛合可能な第２の平歯車４１が取り付けら
れた歯車軸３９と、これら歯車軸３９に設けられたウォ
ームホイール４３と、これらウォームホイール４３に夫
々噛合可能なウォーム４７と、これらウォーム４７が設
けられた調節ピン４５と、これら調節ピン４５に夫々設
けられた調節つまみとを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、走査型顕微鏡に用いられる走査針の位置を、観察光学系の軸に整合させる調軸装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の調軸装置は、種々の走査型顕微鏡に用いられており、例えば、光学顕微鏡一体型トンネル顕微鏡（特願昭６３−５０６７０１公表参照）では、３次元アクチュエータに突設された探触針ホルダーのワリに、走査針（即ち探針）の基端部を圧入することによって、探針を光学顕微鏡の観察視野内に配置させている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、探針は、消耗品であり、頻繁に取り換える必要がある。特に、探針を光学顕微鏡の観察視野内、特に、その中心に高精度に位置決めさせる場合、対物レンズを数ミクロンオーダーで微調整させる必要がある。しかし、従来のようにネジの微動だけでは、十数ミクロンオーダーの調整が限界であるという問題がある。ネジのつまみを大きくしたり、減速比の大きなギヤを介挿させて微調整を行うことも考えられるが、構成が複雑になると共に装置が大型化してしまうという問題がある。

【０００４】本考案は、このような問題点を解決するためになされ、その目的は、構成が簡単で且つコンパクトであると共に、数ミクロンオーダーの微調整が可能な調軸装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために、本考案は、走査型顕微鏡に適用可能であって、観察用光学部品を支持する支持手段と、この支持手段を微調節して前記光学部品の観察視野内に走査針の軸を規定させる調節手段と、を備えている。

【０００６】

【作用】

走査針を走査型顕微鏡にセットした後、調節手段を介して支持手段を微調節することによって、観察用光学部品の観察内の所定位置に走査針の軸が規定される。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例に係る調軸装置について、図１ないし図５を参照して説明する。図１には、本実施例の調軸装置が取り付けられた光学顕微鏡一体型トンネル顕微鏡の全体の構成が概略的に示されている。

【０００８】図１に示すように、本実施例の調軸装置が設けられた光学顕微鏡一体型トンネル顕微鏡は、鏡筒１と、対物レンズ３と、この対物レンズ３を支持するステージ直結部５と、このステージ直結部５をＺ方向に移動させるＺステージ７と、圧電素子９を介してステージ直結部５に支持された探針１１と、この探針１１を顕微鏡の観察視野内（具体的には、観察視野の中心）に配置されるように、対物レンズ３を微動調節させる調節機構１３と、を備えている。

【０００９】このような顕微鏡では、所望の対物レンズ３を観察光路中にセットさせた後、Ｚステージ７を介してステージ直結部５を動作させてピントを合わせる。この状態で、標本１５を移動させて観察対象を決める。次に、観察対象部分の標本１５の原子レベルでの観察を行うため、探針１１と標本表面との間の距離を一定に保つように、圧電素子９に所定の制御電圧を印加する。この状態で、探針１１を標本１５に沿って走査させることによって、標本表面のＳＴＭ観察が行われる。

【００１０】このようなＳＴＭ観察では、その観察精度を一定に保つため、探針１１は頻繁に取り換える必要がある。そして、新たに取り付けられた探針１１は、観察視野の中心に高精度に位置決めさせる必要がある。

【００１１】本実施例の調軸装置には、新たに取り付けられた探針１１を、対物レンズ３の観察視野の中心に高精度に位置付けるため、以下の構成を有する調節機構１３が設けられている。図２ないし図５には、調節機構１３の構成が概略的に示されている。

【００１２】調節機構１３は、調節機構本体１４と、対物レンズ３が嵌入可能な嵌入部１７（図３参照）とを備えている。この嵌入部１７の上部（即ち鏡筒１（図１参照）側の部分）には、丸アリ加工された丸アリ部１９が設けられており、この丸アリ部１９を介して嵌入部１７が調節機構本体１４に取り付けられている。また、調節機構本体１４の丸アリ部１９を３等分した位置には、第１ないし第３の押圧ピン２１、２３、２５が配置されている（図２参照）。これら第１ないし第３の押圧ピン２１、２３、２５は、丸アリ部１９を、その中心方向に押圧可能に構成されており、これら第１ないし第３の押圧ピン２１、２３、２５の押圧力を丸アリ部１９に作用させることによって、嵌入部１７の位置が規定される。

【００１３】第１の押圧ピン２１は、調節機構本体１４に開口された貫通孔２７（図４参照）に挿通されており、固定ネジ２９によって固定されたバネ３１によって、常時、丸アリ部１９方向に付勢されている。

【００１４】また、第２及び第３の押圧ピン２３、２５は、夫々、ネジ部３３、３５（図２参照）を備えており、これら第２及び第３の押圧ピン２３、２５を調節機構本体１４に螺合させることによって、その先端部が丸アリ部１９を押圧可能に構成されている。また、これら第２及び第３の押圧ピン２３、２５は、夫々、その基端部に、第１の平歯車３７（図２参照）が取り付けられている。これら第１の平歯車３７は、第２及び第３の押圧ピン２３、２５に夫々並列して配置された歯車軸３９に取り付けられた第２の平歯車４１に噛合可能に構成されている。

【００１５】また、第２及び第３の押圧ピン２３、２５は、夫々、調節機構本体１４に設けられた支持部材２４によって嵌合され、支持されているため、これら第２及び第３の押圧ピン２３、２５のネジ部３３、３５の遊びが適当に調節されている。

【００１６】また、歯車軸３９は、夫々、ウォームホイール４３が取り付けられており、これらウォームホイール４３は、夫々、対物レンズ３の光軸方向に沿って設けられた調節ピン４５に取り付けられたウォーム４７に噛合可能に構成されている。このような調節ピン４５は、回転自在構成されており、その先端部は、調節つまみ４９として外部から操作できるように、調節機構本体１４の下端から突出されている（図３及び図５参照）。次に、本考案の調軸装置の動作について、図１ないし図５を参照して説明する。

【００１７】新たな探針１１が顕微鏡にセットされた後、２本の調節つまみ４９を所定量回転する。この回転運動は、夫々、ウォーム４７及びウォームホイール４３を介して減速され、夫々、歯車軸３９に伝達される。これら歯車軸３９の回転運動は、夫々、第２の平歯車４１に伝達される。これら第２の平歯車４１は、夫々、第１の平歯車３７に噛合されているため、第２の平歯車４１の回転運動は、夫々、第１の平歯車３７を介して第２及び第３の押圧ピン２３、２５を回転させる。第１及び第２の平歯車３７、４１は、夫々、互いに軸方向の拘束力を有していないので、第１の平歯車３７と共に第２及び第３の押圧ピン２３、２５は、夫々、ネジ部３３、３５の螺合方向に沿って移動される。この結果、第２及び第３の押圧ピン２３、２５の先端部が丸アリ部１９に当接され、このとき発生した合力が、丸アリ部１９を第１の押圧ピン２１方向に押圧する。このため、第１の押圧ピン２１を付勢しているバネ３１の応力が丸アリ部１９を押し戻すように作用する。この結果、丸アリ部１９は、第１ないし第３の押圧ピン２１、２３、２５によって、挟持される。

【００１８】このような動作を２つの調節つまみ４９について適宜行うことによって、対物レンズ３が数ミクロンオーダーの精度で微調節され、探針１１を観察視野の中心に高精度に位置決めさせることができる。

【００１９】仮に、第１の平歯車３７と第２の平歯車４１との歯数比を１：１、また、ウォーム４７とウォームホイール４３との歯数比を１：２０、そして、第２及び第３の押圧ピン２３、２５のネジ部３３、３５のネジピッチを０．５ｍｍとすると、調節つまみ４９の１回転に対する第２及び第３の押圧ピン２３、２５の送り量は２５μｍとなる。この結果、探針１１の位置決めには、十分の性能が確保できる。

【００２０】従って、本実施例の調軸装置は、観察視野の中心に探針１１を数ミクロンオーダー精度で微調節させることができる。また、探針１１と調節つまみ４９との位置が接近していることから、探針１１の取り付け用のスペースと位置調節用のスペースとを共有することができ、装置の構成上有利である。また、装置の構成が簡単且つコンパクトであるため、顕微鏡に取り付けた場合でも、占有領域が僅かであり、他の光学部品を付加することもでき得る。また、既製の歯車を用いて構成することができるため、製造コストも安価となる。

【００２１】なお、本考案は、上述した実施例の構成に限定されることはなく、使用目的及び環境に応じて適宜変更することができる。例えば、第１の平歯車３７と第２の平歯車４１との歯数比も、任意に設定可能であることは言うまでもない。

【００２２】

【考案の効果】

本考案の調軸装置は、その構成が簡単且つコンパクトであると共に、調節手段によって支持手段を微調節することによって、光学部品の観察視野内に走査針の軸を数ミクロンオーダーの精度で規定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る調軸装置が設けられた
光学顕微鏡一体型トンネル顕微鏡の全体の構成を概略的
に示す図。

【図２】図１に示す光学顕微鏡一体型トンネル顕微鏡に
設けられた調軸装置の構成を概略的に示す部分断面図。

【図３】図２のIII-III 線に沿う断面図。

【図４】図１に示す調軸装置の第１の押圧ピンの部分を
拡大して示す断面図。

【図５】図２に示す調軸装置の一部を切欠して示す側面
図。

【符号の説明】

１４…調節機構本体、１９…丸アリ部、２１…第１の押
圧ピン、２３…第２の押圧ピン、２５…第３の押圧ピ
ン、３７…第１の平歯車、３９…歯車軸、４１…第２の
平歯車、４３…ウォームホイール、４７…ウォーム、４
５…調節ピン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】走査型顕微鏡に適用可能であって、観察用光学部品を支持する支持手段と、この支持手段を微調節して前記光学部品の観察視野内に
走査針の軸を規定させる調節手段と、を備えていること
を特徴とする調軸装置。